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AE법에 의한 프레스 가공상태의 감시기술 개발

전문가 제언: ○ AE(Acoustic Emission)는 재료에 기계적인 자극을 주었을 때 나타나는 자연현상으로 탄성파를 생성한다. 이는 재료의 내부 또는 그 표면에서 빠른 에너지방출이 생길 때 생성되는 응력파에 기인한다. 이러한 AE를 산업적으로 응용한 예는 오래이며, 주로 산업설비나 구조물의 진단을 위한 비파괴검사와 제조공정의 모니터링용으로 응용되고 있다.

○ 이 논문은 프레스가공 중에 가공생태를 모니터링 하는데 AE를 응용한 예다. 프레스가공에서 나타나는 진동과 버(burr)의 발생과 같은 이상현상이 금형의 진동에 기인하는 것으로 보고 AE기법을 이용해 프레스 공정을 진단하는 방법을 개발한 내용이다. 기술개발은 일본의 AE연구소에서 주관하였다.

○ 기술개발의 주요내용은 장혈 가공용 프레스를 대상으로 금형펀치에 의해 가공할 때 발생하는 균열, 박리, 버의 발생, 파손 등 불량제품이 발생하는 과정을 AE파형으로 모니터링 하여 파형의 실효치의 경향과 AE파의 패턴을 계측하는 것이다.

○ 연구진은 프레스가공 공정에서 수집된 AE파의 데이터로 이물질 삽입에 따른 손상, 금형펀치의 파손, 금형의 마모에 의한 버의 발생 등 이상 상태를 평가할 수 있는 것으로 확인하였다. 이러한 평가결과는 금형에 기인하는 가공불량을 축소하고 금형수명을 대폭 연장시킬 수 있기 때문에 제조원가의 절감효과가 클 것으로 보인다.

○ AE를 포함한 초음파검사(UT), 방사선투과검사(RT) 등의 설비진단 기술들이 제조 프로세스에 도입되어 제품의 품질관리에 응용이 확산되는 추세이다. 선진국에서는 MEMS와 같은 첨단제품들의 평가를 위한 RUS(Resonant Ultrasonic Spectroscopy) 등 새로운 시험평가 기법들이 개발, 응용되고 있다. 국내에서도 기술경쟁력의 주요 요소인 이러한 시험평가기법 수준향상을 위한 적극적 대응이 필요하다.

저자: SAKAKIBARA M., MURAO M.
자료유형: 학술정보